机器学习之回归分析

一、回归分析的应用

1、股票分析

2、无人驾驶

3、推荐系统

回归分析的应用

二、实例应用

评估pokemon(宝可梦)进化后的Combat Power(CP)

1、Step 1:Model(建立模型)

1)线性函数(模型)集,y = b + w * x

2)Linear-Model(线性模型)

3)x是输入标量(可以多个,称为feature),w是x的权重,b是函数的偏置,y是输出标量

建立模型

2、Step 2:Goodness of Function(衡量模型)

1)Training Data(训练数据),10个宝可梦的原始CP值和进化后的CP值,用来训练模型

训练数据

2)Loss Function(损失函数),模型的损失函数定义如下

宝可梦模型损失函数


衡量模型


b和w对Loss Function值的影响

3、Step 3:Best Function(找到最好的函数)

把所有Training Data里面的x代入w和b决定的函数式,计算Loss Function的值,找到使得Loss Function输出最小的那个函数就是最好的函数

如何找到最好的函数

4、Step 3:Gradient Desent(梯度下降)

1)考虑一个参数w的情况,随机选取一个初始的值w0

2)计算w = w0时,w对L的导数

a、如果w对L的导数小于0,即切线斜率小于0,则增加w的值

b、如果w对L的导数大于0,即切线斜率大于0,则减少w的值


梯度下降对参数增加或减少的指引

3)Learning Rate(学习率),记作η

a、w参数更新幅度取决于η和w = w0时,w对y的导数值

b、η比较大,则参数w更新的速度较快,学习的速度较快,反之亦然。学习率就是这么来的

4)经过一定量的w更新,L会处于一个局部比较低的位置,而且不能继续更新,因为w对y的导数在此处等于0


w参数更新L的变化

5)两个参数以上的情况

a、随机选取两个初始值,w0和b0

b、计算w = w0时,w对L的导数;计算b = b0时,b对L的导数

c、分别根据学习率η更新w和b

d、重复b和c步骤


多个参数的梯度下降过程

6)梯度下降视图化过程


梯度下降视图化

7)最终定义

w对L和b对L的导数计算

5、结果

a、计算模型计算和训练数据的总误差

训练数据总误差

b、计算模型计算和Testing Data(测试数据)的总误差

测试数据总误差
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